CN109583683B - 一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法，包括下述步骤：步骤一，基于历史电网故障数据，分析故障原因的依赖因素，按照统计出来的鸟害防护装置在该故障中所起的效果程度，对不同的鸟害防护装置指标的重要性进行比较；本发明研究了防鸟装置有效性指标构建，初步的建立了防鸟害装置的效果评价指标体系，为鸟害防御装置设计提供标准，对输电相关部门的鸟害防御行业规范的制定具有推进作用，可以为人们在防鸟装置上的选择和应用提供建设性的建议。

Description

一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法
技术领域
本发明涉及输电线路巡检系统技术领域，具体涉及一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法。
背景技术
随着自然环境的改善和全民保护自然意识的提高，鸟类逐渐增多，尤其是在沿海城市区域。自然环境改善的同时，架空输电线路的鸟害事故却在不断增多，鸟害逐渐成为输电线路的主要事故之一。
鸟巢引起线路故障的防治主要通过设置防鸟装置、采用除鸟巢器械、在鸟类繁殖期间内增加巡检次数和人数等措施实现。但是由于输电线路杆塔的多样性、防鸟装置的复杂性、鸟类的适应性等，使得现有的防鸟装置的防鸟刺设计的角度大小不一，相邻防鸟笼之间的间隙过大等问题都很容易导致防鸟装置失效，从而对输电线路带来很大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法，该方法研究了防鸟装置有效性指标构建，初步的建立了防鸟害装置的效果评价指标体系，为鸟害防御装置设计提供标准，对输电相关部门的鸟害防御行业规范的制定具有推进作用，可以为人们在防鸟装置上的选择和应用提供建设性的建议。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法，包括下述步骤：
步骤一，基于历史电网故障数据，分析故障原因的依赖因素，按照统计出来的鸟害防护装置在该故障中所起的效果程度，对不同的鸟害防护装置指标的重要性进行比较；
步骤二，将鸟害防护装置的评价方法所涉及的因素分为以下类别：目标类，即防鸟装置有效性；准则类，即防鸟装置是否模块化、防潮、经济性或者易安装；方案类，即防鸟风车、防鸟刺、防鸟网、超声波驱鸟器或者引鸟笼；
步骤三，构造判断矩阵；层次分析法的信息获取主要是人们对每一层次各元素的相互重要性给出的判断，这些判断用数值表示出来，写成矩阵形式即所谓判断矩阵；判断矩阵表示针对上一层次某元素，本层次有关元素之间的相对重要性；
步骤四，进行层次单排序；根据判断矩阵计算对于上一层次某元素而言本层次与之有联系的重要性次序的权值，即对判断矩阵B，计算满足BW＝λmaxw的特征根与特征向量，式中λmax为B的最大特征根，W对应于λmax的正规化特征向量，W的分量Wi即是相应元素单排序的权值；
判断矩阵是否具有一致性，通过计算一致性指标
Figure BDA0001828847620000021
将CI与平均随机一致性指标RI进行比较；
计算随机一致性比例
Figure BDA0001828847620000022
当CR<0.1时，则判断矩阵具有满意的一致性，否则就对判断矩阵进行调整；
步骤五，进行层次总排序；即利用同一层次中所有层次单排序的结果，计算针对上一层次而言本层次所有元素重要性的权值；
步骤六，进行一致性检验，即进行层次总排序结果的一致性检验，计算：
Figure BDA0001828847620000031
Figure BDA0001828847620000032
其中CIi为第i次层次单排序一致性指标，RIi为第i次层次单排序随机一致性指标，ai为权值，m为影响鸟害装置因素个数；
然后计算出
Figure BDA0001828847620000033
当CR＜1时，则层次总排序结果具有满意的一致性，否则就对层次总排序进行调整，最终可根据层次总排序得到所选装置的有效性，并根据结果选出最佳防鸟装置。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
本发明研究了防鸟装置有效性指标构建，初步的建立了防鸟害装置的效果评价指标体系，为鸟害防御装置设计提供标准，对国家电网公司在输电线路安装防鸟装置时提供了极大的便利，有效减少了由于安装防鸟装置不合理所带来的经济损失，对输电相关部门的鸟害防御行业规范的制定具有推进作用，可以为人们在防鸟装置上的选择和应用提供建设性的建议。
附图说明
图1为本发明鸟害防护装置评价指标的层次结构模型示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法，包括下述步骤：
步骤一，基于历史电网故障数据，分析故障原因的依赖因素，按照统计出来的鸟害防护装置在该故障中所起的效果程度，对不同的鸟害防护装置指标的重要性进行比较，并为步骤三中的装置比较提供依据。
步骤二，将鸟害防护装置的评价方法所涉及的因素分为以下类别：目标类，即防鸟装置有效性；准则类，即防鸟装置是否模块化、防潮、经济性或者易安装；方案类，即防鸟风车、防鸟刺、防鸟网、超声波驱鸟器或者引鸟笼。
步骤三，构造判断矩阵；层次分析法的信息获取主要是人们对每一层次各元素的相互重要性给出的判断，这些判断用数值表示出来，写成矩阵形式即所谓判断矩阵；判断矩阵表示针对上一层次某元素，本层次有关元素之间的相对重要性；假定A层中元素Ah与下一层次中元素B1，B2，…Bn有联系，我们构造的判断矩阵如下所示：
Figure BDA0001828847620000041
其中，bij表示对于Ah而言，Bi对Bj相对重要性的数值表现形式，通常bij取1,2,3，…，9及它们的倒数，其含义为：
1表示Bi与Bj一样重要；3表示Bi比Bj重要一点；5表示Bi比Bj重要；7表示Bi比Bj重要得多；9表示Bi比Bj极端重要；它们之间的数2,4,6,8介于其中，各数的倒数有相应的类似意义。
具体来说，假定A层中元素A与下一层次中元素B1，B2，B3，B4有联系，我们构造的判断矩阵A-B如下形式：
Figure BDA0001828847620000051
步骤四，进行层次单排序；根据判断矩阵计算对于上一层次某元素而言本层次与之有联系的重要性次序的权值，即对判断矩阵B，计算满足BW＝λmaxW的特征根与特征向量，式中λmax为B的最大特征根，W对应于λmax的正规化特征向量，W的分量Wi即是相应元素单排序的权值；判断矩阵是否具有一致性，通过计算一致性指标
Figure BDA0001828847620000052
将CI与平均随机一致性指标RI进行比较；对于1-9阶矩阵，RI为：
阶数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
RI 0.00 0.00 0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45
计算随机一致性比例
Figure BDA0001828847620000053
当CR<0.1时，则判断矩阵具有满意的一致性，否则就对判断矩阵进行调整。
步骤五，进行层次总排序；即利用同一层次中所有层次单排序的结果，计算针对上一层次而言本层次所有元素重要性的权值；假定上一层次所有元素A1，A2，A3，…，Am总排序已完成，得到的权值分别为a1，a2，a3，…，am,与对应的本层次元素B1，B2，B3，…，Bm单排序的而结果为
Figure BDA0001828847620000061
则总排序表如下所示：
Figure BDA0001828847620000062
具体来说，分别构造判断矩阵B1-P,B2-P,B3-P,B4-P,并进行步骤四。假定上一层次所有元素B1，B2，B3，B4总排序已完成，得到的权值分别为a1，a2，a3，a4,与对应的本层次元素P1，P2，P3，P4单排序的结果为
Figure BDA0001828847620000063
则我们有如下的总排序表：
Figure BDA0001828847620000064
步骤六，进行一致性检验，即进行层次总排序结果的一致性检验，计算
Figure BDA0001828847620000071
然后计算出
Figure BDA0001828847620000072
当CR＜1时，则层次总排序结果具有满意的一致性，否则就对层次总排序进行调整，最终可根据层次总排序得到所选装置的有效性，并根据结果选出最佳防鸟装置。
本发明是从针对现有防鸟装置在不同杆塔、不同环境中的作用效果，并根据历史巡检记录获取的数据，通过层次分析法分析特征数据，将防鸟装置的有效性按不同杆塔和环境中综合评价的指标排序，从而研究不同杆塔和环境条件下各种防鸟装置的有效性。
本发明研究了防鸟装置有效性指标构建，初步的建立了防鸟害装置的效果评价指标体系，为鸟害防御装置设计提供标准，对输电相关部门的鸟害防御行业规范的制定具有推进作用，可以为人们在防鸟装置上的选择和应用提供建设性的建议。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种输电线路鸟害防护装置的有效性评价方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤一，基于历史电网故障数据，分析故障原因的依赖因素，按照统计出来的鸟害防护装置在该故障中所起的效果程度，对不同的鸟害防护装置指标的重要性进行比较；
步骤二，将鸟害防护装置的评价方法所涉及的因素分为以下类别：目标类，即防鸟装置有效性；准则类，即防鸟装置是否模块化、防潮、经济性或者易安装；方案类，即防鸟风车、防鸟刺、防鸟网、超声波驱鸟器或者引鸟笼；
步骤三，构造判断矩阵；层次分析法的信息获取主要是人们对每一层次各元素的相互重要性给出的判断，这些判断用数值表示出来，写成矩阵形式即所谓判断矩阵；判断矩阵表示针对上一层次某元素，本层次有关元素之间的相对重要性；
步骤四，进行层次单排序；根据判断矩阵计算对于上一层次某元素而言本层次与之有联系的重要性次序的权值，即对判断矩阵B，计算满足BW＝λmaxW的特征根与特征向量，式中λmax为B的最大特征根，W对应于λmax的正规化特征向量，W的分量Wi即是相应元素单排序的权值；
判断矩阵是否具有一致性，通过计算一致性指标
Figure FDA0001828847610000011
将CI与平均随机一致性指标RI进行比较；
计算随机一致性比例
Figure FDA0001828847610000012
当CR<0.1时，则判断矩阵具有满意的一致性，否则就对判断矩阵进行调整；
步骤五，进行层次总排序；即利用同一层次中所有层次单排序的结果，计算针对上一层次而言本层次所有元素重要性的权值；
步骤六，进行一致性检验，即进行层次总排序结果的一致性检验，计算：
Figure FDA0001828847610000021
Figure FDA0001828847610000022
其中CIi为第i次层次单排序一致性指标，RIi为第i次层次单排序随机一致性指标，ai为权值，m为影响鸟害装置因素个数；
然后计算出
Figure FDA0001828847610000023
当CR＜1时，则层次总排序结果具有满意的一致性，否则就对层次总排序进行调整，最终可根据层次总排序得到所选装置的有效性，并根据结果选出最佳防鸟装置。
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